高中物理習(xí)題教學(xué)中概念圖的運(yùn)用

孔祥平

(福建省三明市第一中學(xué) 365001)

高中物理有著很多的內(nèi)容需要學(xué)習(xí)，是對(duì)初中物理在深度與廣度的大范圍延伸知識(shí).物理知識(shí)本身和生活有著密切聯(lián)系，但是在高中教育階段，這種聯(lián)系實(shí)際上并不夠緊密，很多時(shí)候甚至無(wú)法連接到一起.高中生的思維正處于快速發(fā)展時(shí)期，此時(shí)學(xué)生已經(jīng)出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)思維理解、抽象思維意識(shí)的需求.面對(duì)現(xiàn)代化教育背景，教師有必要貫徹物理核心素養(yǎng)教育要求.教師在教學(xué)中需要立足于物理模型以及物理實(shí)驗(yàn)，帶領(lǐng)學(xué)生深度探究問(wèn)題，思考相關(guān)知識(shí).通過(guò)概念圖的引導(dǎo)完成學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)，在學(xué)生知識(shí)體系獲得全方位增長(zhǎng)以后，學(xué)生的能力將會(huì)變得更加出眾.

一、高中物理教學(xué)中的概念圖功能

高中物理對(duì)概念圖的利用可以極大的提升學(xué)生的物理能力與成績(jī).在概念圖的加持下，教師的教學(xué)活動(dòng)組織將會(huì)更加從容，教學(xué)材料安排與組織將會(huì)更加便利.教師可以根據(jù)教學(xué)任務(wù)、教學(xué)目標(biāo)形象設(shè)計(jì)教學(xué)流程、教學(xué)內(nèi)容.在使用概念圖的過(guò)程中，減少教師的教學(xué)壓力，進(jìn)而最大化發(fā)揮教師專業(yè)素養(yǎng)價(jià)值.使用教學(xué)工具的時(shí)候，教師可以實(shí)效、針對(duì)性的完成學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的監(jiān)控，調(diào)整自己的教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容.在概念圖的使用下原本復(fù)雜、抽象、繁多的條理被整合到了一起.學(xué)生的理解和分析將會(huì)變得十分的順利，學(xué)生能夠輕松的解讀問(wèn)題，建立對(duì)問(wèn)題與知識(shí)的正確認(rèn)知，保障自身認(rèn)知質(zhì)量和認(rèn)知效果.

二、現(xiàn)階段高中物理教學(xué)問(wèn)題

高中物理有著非常多的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中最怕的就是在熟悉的領(lǐng)域中使用了錯(cuò)誤的概念.由于概念之間存有一定聯(lián)系、一定相似點(diǎn)，所以這種錯(cuò)用概念的現(xiàn)象十分普遍.之所以很多學(xué)生在解答習(xí)題時(shí)候沒(méi)有能夠使用正確的概念.一方面是因?yàn)閷?duì)概念不夠熟悉，另一方面是許多出題人本就是希望利用這種方式來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生的概念理解水平.對(duì)此教師在平時(shí)教學(xué)中有必要主動(dòng)利用概念圖，在解答題目的過(guò)程中巧用、活用概念圖幫助學(xué)生區(qū)分不同概念之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的概念理解與使用水平，這對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)有很大的幫助.

三、習(xí)題處理中的概念圖使用

解答習(xí)題的時(shí)候概念圖作用非常的突出.當(dāng)然必須說(shuō)明的是，處理習(xí)題的過(guò)程中往往用不到非常復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)公式.教師需要做大的就是讓學(xué)生明白正確的解題方法和思路.在該過(guò)程中夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)，保障學(xué)生能夠明確與掌握概念關(guān)系，這樣解答過(guò)程將會(huì)變得十分清晰與順利，為學(xué)生帶來(lái)流暢的解題思路與感受，幫助學(xué)生建立正確的物理觀念與物理思維意識(shí).接下來(lái)將具體說(shuō)明.在學(xué)習(xí)《力與運(yùn)動(dòng)》章節(jié)《牛頓第二定律》知識(shí)時(shí)，有這樣一個(gè)問(wèn)題：?jiǎn)柮窈斤w機(jī)緊急出口如果往下鋪氣囊，機(jī)艙口到地面有3.2米，氣囊斜面長(zhǎng)6.5米，假設(shè)一個(gè)體重120斤的人滑下遇到240N的阻力，求滑動(dòng)速度.在解答這道問(wèn)題的時(shí)候首先要知道的是需要用到哪些概念，如圖1所示就是需要用到的知識(shí)點(diǎn).

圖1

具體解答思路就是先利用力學(xué)知識(shí)，將人看作為質(zhì)點(diǎn).在學(xué)習(xí)這一章節(jié)知識(shí)的時(shí)候必須明確質(zhì)點(diǎn)的學(xué)習(xí)重要性與作用.隨后將氣囊看做斜面模型，在人從機(jī)艙口往下滑動(dòng)的時(shí)候初始速度為0.當(dāng)然在斜面運(yùn)動(dòng)的時(shí)候必然會(huì)受到力施加的作用，根據(jù)問(wèn)題得知，質(zhì)點(diǎn)有向下重力G以及斜面支撐力N和斜面阻力f.利用重力分解，區(qū)分重力關(guān)系，得出質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有垂直斜面運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)橹亓Ψ蛛x與支持力被抵消，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)只是受到了斜面方向力，即質(zhì)點(diǎn)保持勻加速運(yùn)動(dòng).

這道題目的分析過(guò)程需要用到勻加速直線運(yùn)動(dòng)、靜止、力的分解、阻力、支持力、重力、質(zhì)點(diǎn)等關(guān)鍵詞.以概念圖出發(fā)，分析受力、重力、質(zhì)點(diǎn)與支持力關(guān)系得出這些要點(diǎn)的聯(lián)系.隨后確認(rèn)了重力與力分解關(guān)聯(lián)，得出質(zhì)點(diǎn)以勻加速直線形式運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力分力與阻力建立聯(lián)系.這些聯(lián)系串聯(lián)了各個(gè)概念知識(shí)關(guān)系，學(xué)生在解答這個(gè)問(wèn)題的過(guò)程中憑借著概念圖的幫助，腦海中建立了知識(shí)深刻的印象.完全呈現(xiàn)出解題思路以后，就可以非常簡(jiǎn)單的處理問(wèn)題.

利用概念圖得出的知識(shí)點(diǎn)和概念進(jìn)行分析，此時(shí)物體沿斜面下合力不等于0，根據(jù)牛頓定律得出物體為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，利用勻變速直線公式V2-0=2ax,隨后使用三角函數(shù)關(guān)系與公式得出v=6.2m/s.

再比如《靜電場(chǎng)》一課中有這樣一個(gè)問(wèn)題：某電子在靜止出發(fā)以后遭到了1000V電壓加速，隨后進(jìn)入高達(dá)5000N/C的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，此時(shí)速度方向和電場(chǎng)方向保持垂直.設(shè)偏轉(zhuǎn)電極為6厘米，問(wèn)電子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)以后的速度.根據(jù)本題目問(wèn)題得出如圖2的概念圖.

圖2

題目中的電子在進(jìn)入加速電場(chǎng)以后出現(xiàn)偏轉(zhuǎn).這道題目最大的難點(diǎn)就在于如何使電子獲得速度.加速電子速度等同于電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)初速度.以概念圖得出，電子在加速電場(chǎng)中會(huì)受到電場(chǎng)力作用，此時(shí)電子運(yùn)動(dòng)方向和力方向相同.電場(chǎng)為正功狀態(tài)，隨后動(dòng)能不斷變大，速度也漸漸增長(zhǎng).最后電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).在運(yùn)動(dòng)方向垂直電場(chǎng)力作用下，電子保持平拋運(yùn)動(dòng)，最后離場(chǎng).類平拋運(yùn)動(dòng)可以用運(yùn)動(dòng)分解、運(yùn)動(dòng)合成方式處理，將其分解為勻加速直線運(yùn)動(dòng).圖2可視化了解答本題所需要用到的所有要素，根據(jù)概念圖可以清楚地了解運(yùn)動(dòng)分解、運(yùn)動(dòng)合成、類平拋、動(dòng)能定理等知識(shí)點(diǎn).并且學(xué)生也會(huì)在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎贾欣斫鈱?shí)驗(yàn)探究意義，形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度與責(zé)任.學(xué)生在環(huán)環(huán)相扣的知識(shí)點(diǎn)帶領(lǐng)下，一步步找到所需要求證的答案與結(jié)果.

加速電場(chǎng)中電子能夠獲得相應(yīng)動(dòng)能，以動(dòng)能定理得出eU=mv2/2-0

隨后在電子進(jìn)入電場(chǎng)以后開(kāi)始了類平拋，此時(shí)的水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng).假設(shè)垂直方向一直以初速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么最后的v=1.9*107m/s

根據(jù)本文的兩個(gè)案例可以看到在引入概念圖以后，本來(lái)十分復(fù)雜的解題思路被加工與整理后變得十分清晰.使用概念圖能夠讓所有學(xué)生都能夠意識(shí)到問(wèn)題與問(wèn)題、概念與概念之間的聯(lián)系.引人入勝、環(huán)環(huán)相扣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以幫助學(xué)生順利的理解知識(shí)，增強(qiáng)對(duì)問(wèn)題的見(jiàn)解與消化水平.

本文以實(shí)踐案例的方式解讀了高中物理習(xí)題解答過(guò)程中概念圖的正確使用思路，梳理了其中比較具有代表性的問(wèn)題，希望能夠?yàn)樘岣邔W(xué)生問(wèn)題解答能力提供相應(yīng)幫助.簡(jiǎn)單題目的學(xué)習(xí)與處理完全可以依靠這種方式去解讀，在對(duì)待難度較大的時(shí)候則要考慮小組合作形式，做好學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)、合作精神培養(yǎng)，確保學(xué)生能夠更好的迎接生活、迎接未來(lái).